WO1989002570A1

WO1989002570A1 - Length measuring device with perforated tape

Info

Publication number: WO1989002570A1
Application number: PCT/FR1988/000437
Authority: WO
Inventors: Jean-Pierre Bazenet
Original assignee: Reiserer, Werner; Chevallier, Jacques, A.
Priority date: 1987-09-11
Filing date: 1988-09-06
Publication date: 1989-03-23
Also published as: EP0393048A1

Abstract

The length measuring device comprises a measuring element (3) provided with a scale and a sensor (4) which provides signals representative of the relative displacement between the scale and the sensor. The measuring element is comprised of a flexible metal tape which is dimensionally stable in the utilization conditions (temperature, traction efforts) and is provided with equidistant perforations (5) forming said scale.

Description

       

  
 



   DISPOSITIF DE MESURE DE LONGUEUR
 A RUBAN PERFORE
 La présente   invention    concerne un dispositif de mesure de longueur, notamment de grandes longueurs, pouvant aller jusqu'a plusieurs centaines de mètres pour commander ou simplement mesurer les déplacements des éléments mobiles, notamment d'installations de manutention et de stockage robotisées, de ponts roulants. Toutefois, bien que ce dispositif ait été conçu pour les mesures de grandes distances il est évident qu'il peut être facilement adapté pour des longueurs moindres.



   Les dispositifs de mesure de   deplacement    existants sont généralement formes   d'une      échelle      .de    mesure rigide (graduation, règle) comportant une succession de traits et de moyens de détection des traits de l'échelle de mesure et aptes à   delivrer    des signaux électriques déphasés lors d'un déplacement relatif par rapport à ces traits, les signaux étant ensuite traités pour donner une indication de la distance parcourue et du sens de déplacement de l'élément mobile, indication qui est alors affichee de façon digitale ou analogique.



   De tels dispositifs sont connus et font l'objet de nombreux brevets tels que, par exemple, FR-2 410 251, US-3 451 054, US-3 816 003, US-3 942 815, US-3 533 703.



   Ces dispositifs sont généralement coûteux et nécessitent une règle ayant une gravure très fine, généralement avec une résolution de 0,005 mm, qui est très sensible aux salissures et doit donc être munie d'un dispositif de protection spécial. Ces règles  sont généralement destinées à mesurer les déplacements des chariots d'une machine-outils, c'est-à-dire de faibles distances.



   On connait également des mètres à ruban par les brevets DE-2 846 915 et FR-2 410 251 notamment.



  La forme de la section du ruban est incurve pour lui conférer une certaine rigidité. La graduation est toujours disposée ou apposée sur une surface du ruban et sa lecture s'effectue par reflexion à l'aide de moyens opto-électrique.



   On connait enfin des systemes de mesure semblables aux metres à ruban qui comprennent un ruban souple enroulé sur une roue et dans lesquels la longueur devant   etre    mesuree est donnée par la longueur de ruban déroulée mesurée par l'angle de rotation de la roue portant le ruban. Du brevet US-A-3 943 783 et du brevet FR-A- 2394 781, on connait des dispositifs de mesure comprenant un ruban perfore engrenant avec une roue dentée entrainant un compteur. ' La precision de tels dispositifs est   insuffisante.Le    brevet EP-OO 35 816 décrit un moyen de mesure présentant un ruban sandwich dont   l'âme    sert à transporter l'information électrique représentant la mesure. Un tel ruban est onéreux et d'une fabrication compliquée.

  Enfin le brevet FR-A-2 410 251 décrit un système de mesure a ruban dont la graduation est lue par réflexion par des fibres optiques. Un tel systeme ne peut travailler qu'en milieu propre.



   Dans ces deux derniers dispositifs, les détecteurs sont fixes et contenus dans le même boitier renfermant le ruban. Ces dispositifs, comprenant un ressort de rappel du ruban, sont limités tant en vitesse de   dérouiement    qu'en longueur du fait de ce ressort de rappel. Ils ne peuvent pas être utilisés  dans des machines ou installations robotisées dont l'organe mobile se deplace rapidement tels que pont-roulant ou installations de stockage.



   Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif de mesure de déplacement, de relativement grandes longueurs pouvant aller jusqu'à plusieurs centaines de metres et pouvant travailler dans des conditions difficiles, qui soit particulièrement robuste et fiable, peu ou pratiquement pas sensible aux salissures, tout en étant peu coûteux et en permettant une grande précision et une grande vitesse de déplacement de l'organe mobile dont les déplacements doivent étre mesurés.



   Le dispositif de mesure de longueur selon l'invention présente les caracteristiques décrites et revendiquées dans ce qui suit.



   Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple quelques formes d'exécution du dispositif selon l'invention.



   La figure 1 illustre le dispositif applique à la mesure de déplacement d'un pont roulant.



   La figure 2 est un détail de la figure 1 à plus grande échelle.



   Les figures 3 et 4 illustrent deux types de montage du détecteur par rapport à l'élément de mesure.



   La figure 5 illustre l'application du dispositif à une installation de stockage robotisée.



   La figure 6 illustre un détail de l'élément de mesure utilisé dans une application similaire à celle illustrée à la figure 5.



   Les figures 7 et 8 sont des details de deux formes d'exécution d'un capteur.



   La première forme d'exécution du  dispositif de mesure selon l'invention est décrite en rapport à son utilisation pour la mesure des déplacements d'un pont roulant, elle est illustrée aux figures 1 à 4.



   Sur la figure 1 on voit tres schématiquement le rail 1 du pont roulant ainsi que sa partie mobile 2 qui sont de type conventionnel.



   Le dispositif de mesure selon l'invention des   deplacements    de cette partie mobile 2 par rapport à la partie fixe ou rail 1 est constitué par un   élément    de mesure 3 comportant une graduation fixe sur le rail 1 et un detecteur 4 fixe sur la partie mobile 2 du pont roulant et se déplaçant en regard de l'élément de mesure 3.



     L'élément    de mesure 3 est constitué par un ruban perfore 3 réalisé par exemple en acier maraging comportant des perforations oblongues 5 dont les bords parallèles s'étendent perpendiculairement à la direction longitudinale de ce ruban ' 3. Les perforations 5 sont réalisées selon un pas constant n.



  Chacune de ces perforations 5 possède dans cette réalisation particuliere, une largeur égale à la moitie du pas n.



   Le ruban perforé 3 est fixe par   l'un    de ses bords sur un profilé 6 lui servant de support, qui s'étend sur toute la longueur du rail   1.    Le profilé 6 est réalisé dans un matériau dont le coefficient de dilatation est sensiblement égal à celui du ruban 3, par exemple en fibres de verres   stratifiees.    Ce profilé 6 se présente comme une baguette plate pourvue sur   l'un    de ses bords longitudinaux, d'une rainure étroite dans laquelle le bord inférieur du ruban perforé 3 est introduit et éventuellement collé, par exemple au moyen d'une colle silicone qui conserve une certaine  souplesse.



   Le suppor-t 6 du ruban perforé 3 est lui-même fixé sur le rail 1. La fixation du profile 6 sur le rail 1 est réalisable par des rivets, des vis ou d'autres moyens, éventuellement avec interposition d'entretoises, ou tout autre moyen.



   Le montage du ruban perfore 3 sur le rail 1 par l'intermédiaire du profile 6 assure le maintien et le guidage du ruban 3, sans nécessite de donner à ce ruban 3 une tension qui risquerait de l'allonger, donc de modifier le pas n des perforations 5 et par conséquent de fausser la mesure.



   Le dispositif de détection 4, se présentant extérieurement comme un boitier, fournit des signaux électriques qui représentent le déplacement relatif du ruban 3 par rapport à ce detecteur 4 en détectant le passage des perforations 5.

 

   Comme le montrent les figures 3 et 4, le dispositif de détection 4 est monté sur la partie mobile 2 de l'installation par l'intermédiaire   drun    support élastique 7 permettant de compenser   d'eventuels    défauts d'alignement de ce dispositif de détection 4 par rapport au ruban perforé 3.



   Dans l'exemple de montage selon la figure 3, le support élastique présente la forme d'une lame ou plaque flexible 7, sensiblement en forme de "U", fixée d'une part au boitier du dispositif de detection 4, et d'autre part à la partie 2 par tout moyen. Ainsi en fonctionnement le détecteur 4 peut être maintenu élastiquement contre le ruban 3 de maniere à garantir la géométrie de détection.



   Selon une variante illustree par la figure 4, le support élastique 7 du dispositif de détection 4 est constitué par une lame flexible en  forme de "I". Dans cette variante, le ruban 3 passe dans une fente 8 du détecteur 4.



   Le dispositif de détection 4   lui même    peut fonctionner suivant divers principes, et comporte, selon son principe de détection, soit deux parties opposes situees de part et d'autre du ruban perforé 3, soit un corps unique place d'un coté ou de l'autre du ruban perforé 3.



   Le dispositif de detection 4 peut être un dispositif opto-électronique, dont les rayons lumineux traversent les perforations du ruban 1.



   Il peut s'agir aussi d'un détecteur magnétique, sous diverses formes connues en soi détecteur à effet Hall, capteur à   magnéto-résistif,    capteur inductif, capteur capacitif, d'un capteur pneumatique, etc.



   Dans le cas d'un capteur capacitif, l'une des armatures de condensateur est constituee par le ruban perforé 3   lui-meme.    Dans ce dernier cas, comme l'illustre la figure 3, le diélectrique du détecteur capacitif peut   etre    constitué par une lame 9   fixee    sur le dispositif de detection 4 entre le ruban perfore 3 et le capteur 4, cette lame 9 assurant le guidage du ruban 3.



   Comme il va de soi,   l'invention    ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif de déplacement linéaire qui ont été décrites ci-dessus à titre d'exemples. Ainsi   l'on    ne s éloignerait pas du cadre de l'invention en modifiant les materiaux du ruban et de son support, en utilisant d'autres types de détecteurs, ou encore en remplaçant les moyens de fixation et de support décrits par tous   equivalents.   



   En particulier le support du ruban  pourrait ne pas être rectiligne mais curviligne suivant le cheminement imposé à un mobile dont la position doit être déterminée, mesurée ou   contrôlee.   



   Dans la seconde forme d'exécution illustree aux figures 5 à 8 du dispositif de mesure celui-ci est appliqué à la mesure du déplacement   d'un    robot de chargement 10 d'une installation de stockage automatique.



   Dans cette exécution le dispositif de mesure comporte toujours un ruban 3 qui dans ce cas est enroulé sur un tambour-tendeur 11 et défile devant ou dans un capteur fixe 4 comme décrit ci-dessus.



     L'extrémité    libre du ruban 3 est fixée au robot 10 de sorte que les signaux délivrés par le capteur 4 permettent de déterminer et d'afficher la position du robot par rapport aux casiers de stockage fixes 12 et éventuellement d'en commander les déplacements.



   Dans une . variante partiellement illustrée à la figure 6, le ruban 3 est fixe, tendu entre deux pinces 3a. Le capteur 4 est monté sur l'organe mobile 10 de l'installation et se deplace le long du ruban 3.



   Dans ces exécutions le capteur 4 est de type   opto-électronique    (figure 7) constitué d'une partie émettrice 13 et d'une partie réceptrice 14, le ruban perforé 3 métallique coulissant à l'intérieur du boitier contenant les parties 13, 14. Les deux parties du boitier sont fixées l'une à l'autre par des vis.



   Le ruban perforé 3 coulisse à frottement doux dans des rainures 15 de deux pièces de guidage 15a, 15b   réalisés    en un   materiau    auto-lubrifiant pour maintenir la distance de lecture quels que soient les moyens de détection. Ces pièces de guidage 15a, 15b sont amovibles et interchangeables.  



  Elles sont de préférence maintenues en position de service par un adhésif de transfert.



   La première partie 13 émettrice du dispositif de détection est formee d'un ensemble de diodes lumineuses (non représentées) ou d'une fenetre lumineuse de forme rectangulaire.



   Cet ensemble de diodes est recouvert d'une plaque de verre 16 ou d'un autre matériau transparent comme le corindon, le saphir de synthèse, etc..., pour ne pas subir d'usure due au frottement du ruban métallique 3.



   Sur chacune des faces en bout de la partie de boitier est fixée une brosse 18. Chaque brosse 18 est placée de façon à ce que ses- poils frottent contre le ruban perforé 3, et ces brosses réalisent donc un nettoyage de ce ruban avant son passage dans le détecteur.



   Les brosses 18 pourraient être remplacées par tout autre moyen de nettoyage des perforations, tels que brosses cylindriques tournantes disposees par paire à l'entrée et à la sortie du détecteur, dispositif de soufflage à air comprimé,etc..



   Sur la seconde partie 14 du boitier est fixé un ensemble de   photodétecteurs    disposés de préférence selon deux voies de mesure déphasées l'une  par rapport à l'autre, ensemble qui est également   protègé    par une lame de verre ou similaire (non représentée sur le dessin). Ces   photodêtecteurs    constituent la seconde partie 14 réceptrice du dispositif de detection, et sont. aptes à émettre une impulsion   electrique    lorsqu'ils sont excités par un faisceau lumineux transmis par les diodes lumineuses de la partie émettrice 13 du dispositif.



   La constitution de la partie detectrice 14 sera expliquée plus en détail   ci-après    en relation avec la description des différents principes de lectures possibles, cette partie détectrice étant réalisée de façon à comporter au moins un détecteur pour chaque perforation "vue" -par cette partie détectrice, chaque détecteur ne "voyant" à chaque fois qu'une perforation.

 

   Ces photodétecteurs sont relies de façon connue en soi à des moyens de comptage cumule des impulsions électriques émises par chaque   photodétecteur,    montés à l'intérieur de la seconde partie du boitier.



   Ainsi que le montre par exemple la figure 6, le ruban 3, qui constitue l'échelle de mesure, est muni de perforations allongees 5 ayant la forme de fentes sensiblement rectangulaires, arrondies aux deux extrémités, et dont les bords s'étendent perpendiculairement à l'axe longitudinal de ce ruban 3.



  Ces perforations 5 sont réalisées selon un pas n et ont, dans cet exemple, une largeur égale à n/2.



   Selon une forme de réalisation préférée, le pas n est egal à quatre millimètres, et chaque perforation a donc une largeur de deux millimètres et   s'etend    sur une hauteur d'environ sept millimètres.



   Lors du déplacement relatif du boitier  13,14 et du ruban perforé 3, les faisceaux lumineux emis par la première partie 13 du dispositif de détection sont transmis à la partie réceptrice 14 de celui-ci au niveau de chaque perforation, et les deux voies de cette partie détectrice 14 émettent alors des signaux électriques qui, à l'aide d'un   dephasage    et d'une mise en forme de signal appropriee (signal carre), permettent une division par quatre du pas de la    perforation, ainsi que 1 a la discrimination du sens du    déplacement.



   On obtient ainsi une mesure de déplacement relatif effectuée avec une precision de un millimètre (dans le cas d'un pas de perforation de quatre millimètres). Cette précision est largement suffisante pour les applications auxquelles est particulièrement destiné le capteur de déplacement selon l'invention : conduite de pont-roulant, magasinage automatique, decoupe de panneaux, etc...



   La précision obtenue peut encore être améliorée à l'aide d'une partie détectrice 14 appropriée comme on le verra plus loin.



   Bien entendu, les deux organes essentiels (ruban 3 et capteur) du dispositif de mesure de déplacement selon l'invention peuvent étre soit fixes soit mobiles.



   Ainsi le ruban perforé 3 peut être fixe, et le dispositif de detection se déplace alors par rapport à celui-ci ou, au contraire, le dispositif de détection est fixe et le ruban perforé 3 est mobile il est alors avantageusement forme par un ruban sans fin ou enroulé sur tambour tendeur.



   On notera que l'ensemble obtenu est particulièrement peu   couteux    à réaliser et solide.



   En effet, le ruban métallique perfore 3  peut   entre    obtenu très facilement par étampage, découpe au laser, frai sage, etc... et est donc d'un prix de revient particulièrement bas et beaucoup moins élevé que les règles graduées traditionnellement utilisées dans ce type de dispositif de mesure de déplacement.



   En outre, ce ruban métallique, est de préférence, réalise sous la forme d'un ruban en un alliage inoxydable souple qui peut   etre    enroulé et vendu sous forme de bobines par exemple, ce qui en facilite le conditionnement et en diminue encore le coût. Bien entendu, des moyens de tension, pinces, tambour enrouleur ou ressort, devront être alors prévus à chaque extrémité de ce ruban souple lors de son utilisation.



   Ce ruban 3 est également très peu sensible aux salissures   en    effet, étant donné leur grande taille, les perforations 5 réalisées dans celui-ci ne se bouchent pas et, de toute façon, les brosses 18 ou autres dispositifs similaires disposés à l'entrée et. à la sortie du capteur empêchent toute obstruction de ces perforations en provoquant un nettoyage continu du ruban 3.



   En outre, ce ruban perforé 3 ne craint absolument pas les rayures, dépôts, etc...



  contrairement aux règles couramment utilisées dans les dispositifs de mesure de   deplacements    connus (règle en quartz ou verre métallise et   micrograve)    et ne nécessite pas de dispositif de protection spécial.



   Au contraire des systèmes de lecture utilises dans des machines-outils il n'y a pas de masques mais la lecture se fait directement par de grandes ouvertures.  



   Du fait de la taille des perforations 5 (largeur deux millimètres) du ruban 3, les détecteurs de la partie 14 du capteur peuvent également être formés par des petites diodes dont le diamètre (deux millimètres) est égal à la largeur des perforations 5, de sorte que chaque diode ne traite à chaque fois que le faisceau lumineux transmis.par une seule graduation 5. A ce moment il n'y a pas besoin de prevoir de masques ou de grilles pour réaliser le déphasage entre les signaux emis par ces diodes   detectrices,    comme explique dans le précèdent brevet FR 84 420 024.4 au nom du Demandeur, et ce déphasage sera   realisé    par construction,   c'est-à-dire    par la disposition des diodes les unes par rapport aux autres.



   Plusieurs detecteurs pourront être placés en série dans chacune des deux voies ou en parallèle pour augmenter la résolution du systeme, ce qui permet également de diminuer les risques d'erreurs   liés à      la defaillance    d'une diode dans une voie.



   Enfin, la partie détectrice 14 du capteur peut être formée par un ou plusieurs   micro-reseaux    de photodiodes ou capteurs photosensibles dits CGD ou DTC . De tels reseaux comportent un nombre important (par exemple 50) de photodiodes ou capteurs photosensibles par mm, de sorte qu'à une   meme    perforation 5 du ruban "lue" par la partie détectrice 14 correspondent environ une centaine de photodiodes, ce qui permet pratiquement de multiplier par au moins cent la résolution obtenue.



   Ainsi par exemple, avec un pas de perforation de 4 mm, la précision obtenue pourrait être  de 0,01 mm au lieu de 1 mm avec les deux dispositifs de détection classique décrits ci-avant.



   Dans ce cas, les diodes du micro-réseau peuvent être activées, de façon à   etre    rendues alternativement conductrices et non conductrices, de façon à simuler une gravure stationnaire.



   Les groupes de diodes rendues conductrices peuvent être egalement déplacés par des moyens électroniques appropriés, vers la droite ou vers la gauche, de façon à simuler une gravure mobile.



   De tels reseaux de diodes, et ces deux types de simulation de gravure sont utilisés dans le système de mesure linéaire connu sous la dénomination commerciale MK IV de la   Société      Philips.   



   On voit donc que le dispositif de mesure de déplacement selon l'invention peut, avec un même élément de mesure particulièrement peu coûteux et peu fragile (le ruban) permettre l'obtention d'une résolution pouvant aller de quelques millimètres jusqu'à quelques microns, en changeant simplement la partie détectrice proprement dite.

 

   La figure 8 montre un autre exemple de réalisation du capteur dans lequel le boitier est forme de deux parties 20, 21 articulées l'une à l'autre, ce qui en facilite l'ouverture pour son nettoyage.



   De même que dans l'exemple precedent, un passage est ménagé entre les deux parties 20, 21 pour permettre le coulissement du ruban perforé 3.



   Dans ce cas, la partie   emettrice    16 est formée par une fenêtre lumineuse et la partie détectrice 24 est formée par un ensemble de   diodes    recouvertes d'un masque 19, ces deux parties etant bien entendu également recouvertes par une plaque de verre ou similaire. Dans ce cas, des moyens de guidage du  ruban 3 sont également prévus. Ils peuvent être formés par deux patins oscillants 22a entrant en contact avec les tranches du ruban et deux plaques 22 fixes entrant en contact avec les faces latérales du ruban. Ces patins et ces plaques sont realises en un matériau dur et résistant tel du carbure, de la céramique, des alumines, du saphir, etc...



   Le dispositif de mesure decrit peut revêtir de nombreuses formes différentes, principalement en ce qui concerne le détecteur utilisé dont le choix est pratiquement illimité et ne depend que de l'utilisation envisagee et du traitement des signaux émis, ainsi que de la précision de la mesure desiree.



   L'élément de mesure ou ruban 3 lui se retrouve toujours dans toutes les applications, il est toujours constitué par un ruban métallique flexible pratiquement inextensible pour les tractions envisagées, pratiquement insensible aux variations thermiques envisageables, solide, durable. Cet élément de mesure comporte des perforations equidistantes,-dont la largeur est de préférence égale au demi pas de la graduation qu'elles constitue.



   Ce ruban réalisé en un acier du type maraging NI-CO-MO présente des limites d'élasticité et de rupture elevees et très voisines   ;    une grande stabilité dimentionnelle aux efforts de traction (élasticité inférieure à   50//Kg.M)      ; une    très haute    résistance ( à Åa 150 Kg) compte-tenu de la minceur du    ruban (environ 0,2 mm) et des perforations ; une grande stabilité dans le temps grâce à un traitement de veillissement   structural      ;    un faible coefficient de dilatation de l'ordre de 9,5   microns/mètre/degre    C.



   La grande flexibilité du ruban permet  son bobinage soit pour le transport et la distribution soit lors de son utilisation avec un tambour enrouleur ou des renvois à poulies (diamètre des poulies ou enrouleur de   l-'ordre    100 mm).



   Les dimensions relativement grandes des ouvertures, en largeur 4 mm et en hauteur 7 mm, diminuent le risque de leur encrassement, en facilite le nettoyage et permettent des tolérances de montage élevées perpendiculairement à la direction de mesure.



  Ceci nous mène à la précision de mesure qui on l'a vu dépend essentiellement du capteur. A noter que par étampage il est possible de réaliser des rubans perfores avec une précision inférieure à 0,5 par pas soit une précision cumulative de 0,1 mm/M.



   La conception même de cet élément de mesure qui peut   etre    tendu entre deux points, supporte par un profilé, enroulé, fixe ou mobile, permet une grande flexibilité dans la conception de l'installation de mesure   elle-meme    et de s'adapter à tous les cas de figure.



   Le dispositif selon l'invention permet de mesurer des déplacements de plusieurs centaines de metres, par exemple jusqu'à 250 ou 300 metres, mais bien entendu il peut être également utilisé pour la mesure de déplacements de plus faible amplitude, par exemple de l'ordre du mètre ou plus petites. Ceci permet de l'utiliser sur des machines de coupe   a    longueur pour la mesure du   deplacement    de la scie par exemple.



   Ce dispositif de mesure est notamment remarquable en ce que a. Il utilise un ruban souple en acier dur inoxydable comportant des ouvertures de grandes dimensions insensibles aux salissures.  



  b. Le ruban peut être   contôlé    optiquement sur un banc de mesure pour vérifier la précision de sa graduation formée par les perforations.

 

  c.   I1    est compatible avec la plupart des moyens de détection sans contacts existants,   magnetique,    capacitif, pneumatique,   opto-électrique.   



  d.   I1    peut fonctionner dans des liquides et des milieux agressifs.



  e.   I7    permet une lecture directe sans masque par des signaux tout ou rien extrêmement francs permettant une grande précision par interpolation optique ou électronique.



  f. Les fentes étant allongees le ruban ne doit pas   etre    guidé avec grande précision.



  g. Il permet des déplacements à vitesse   elevée    de l'organe mobile,particulièrement dans le cas ou le ruban 3 est fixe 

  The present invention relates to a device for measuring length, in particular long lengths, which can go up to several hundred meters to control or simply measure the displacements of mobile elements, in particular of handling installations. and robotic storage, overhead cranes. However, although this device was designed for measuring long distances, it is obvious that it can be easily adapted for shorter lengths. Existing displacement measuring devices are generally formed of a rigid measuring scale (graduation, ruler) comprising a succession of lines and means for detecting the lines of the measuring scale and capable of delivering phase-shifted electrical signals when a relative displacement with respect to these lines, the signals then being processed to give an indication of the distance traveled and of the direction of displacement of the mobile element, an indication which is then displayed digitally or analogically. Such devices are known and are the subject of numerous patents such as, for example, FR-2,410,251, US-3,451,054, US-3,816,003, US-3,942,815, US-3,533,703. Devices are generally expensive and require a rule having a very fine engraving, generally with a resolution of 0.005 mm, which is very sensitive to dirt and must therefore be provided with a special protective device. These rules are generally intended to measure the movements of the carriages of a machine tool, that is to say short distances. Tape measures are also known from patents DE-2 846 915 and FR-2 410 251 in particular. The shape of the ribbon section is curved to give it a certain rigidity. The graduation is always arranged or affixed to a surface of the tape and it is read by reflection using opto-electric means. Finally, measuring systems similar to tape measures are known, which comprise a flexible tape wound on a wheel and in which the length to be measured is given by the length of unwound tape measured by the angle of rotation of the wheel carrying the tape. . From patent US-A-3 943 783 and from patent FR-A-2394 781, measuring devices are known comprising a perforated tape meshing with a toothed wheel driving a counter. 'The precision of such devices is insufficient. The patent EP-00 35 816 describes a measuring means having a sandwich tape whose core serves to transport the electrical information representing the measurement. Such a tape is expensive and complicated to manufacture. Finally, patent FR-A-2 410 251 describes a tape measure system whose graduation is read by reflection by optical fibers. Such a system can only work in a clean environment. In these last two devices, the detectors are fixed and contained in the same box containing the tape. These devices, comprising a ribbon return spring, are limited both in unwinding speed and in length due to this return spring. They cannot be used in machines or robotic installations whose moving parts move quickly, such as traveling cranes or storage installations. The object of the present invention is to provide a device for measuring displacement, of relatively long lengths which can go up to several hundred meters and which can work in difficult conditions, which is particularly robust and reliable, little or practically not sensitive to dirt, while being inexpensive and allowing high accuracy and high speed of movement of the moving member whose movements are to be measured. The length measuring device according to the invention has the characteristics described and claimed in the following. The appended drawing illustrates schematically and by way of example some embodiments of the device according to the invention. Figure 1 illustrates the device applied to the displacement measurement of a traveling crane. Figure 2 is a detail of Figure 1 on a larger scale. Figures 3 and 4 illustrate two types of mounting of the detector relative to the measuring element. Figure 5 illustrates the application of the device to a robotic storage facility. Figure 6 illustrates a detail of the measuring element used in an application similar to that illustrated in Figure 5. Figures 7 and 8 are details of two embodiments of a sensor. The first embodiment of the measuring device according to the invention is described in relation to its use for measuring the displacements of an overhead crane, it is illustrated in FIGS. 1 to 4. In FIG. rail 1 of the overhead crane as well as its mobile part 2 which are of the conventional type. The measuring device according to the invention of the displacements of this mobile part 2 with respect to the fixed part or rail 1 consists of a measuring element 3 comprising a scale fixed on the rail 1 and a detector 4 fixed on the mobile part 2 of the traveling crane and moving opposite the measuring element 3. The measuring element 3 consists of a perforated strip 3 made for example of maraging steel comprising oblong perforations 5 whose parallel edges extend perpendicularly to the longitudinal direction of this tape '3. The perforations 5 are made according to a constant pitch n. Each of these perforations 5 has, in this particular embodiment, a width equal to half the pitch n. The perforated strip 3 is fixed by one of its edges to a profile 6 serving as its support, which extends over the entire length of the rail 1. The profile 6 is made of a material whose coefficient of expansion is substantially equal to that of the ribbon 3, for example made of stratified glass fibers. This section 6 is in the form of a flat strip provided on one of its longitudinal edges with a narrow groove in which the lower edge of the perforated strip 3 is introduced and optionally glued, for example by means of a silicone adhesive which retains some flexibility. The support 6 of the perforated tape 3 is itself fixed on the rail 1. The fixing of the profile 6 on the rail 1 can be achieved by rivets, screws or other means, possibly with the interposition of spacers, or any other means. The mounting of the perforated tape 3 on the rail 1 by means of the profile 6 ensures the maintenance and the guidance of the tape 3, without the need to give this tape 3 a tension which would risk lengthening it, therefore modifying the pitch n perforations 5 and therefore distort the measurement. The detection device 4, appearing externally as a box, provides electrical signals which represent the relative movement of the strip 3 with respect to this detector 4 by detecting the passage of the perforations 5. As shown in FIGS. 3 and 4, the device detection device 4 is mounted on the mobile part 2 of the installation by means of an elastic support 7 making it possible to compensate for any misalignments of this detection device 4 with respect to the perforated tape 3. In the example of assembly according to Figure 3, the elastic support has the form of a blade or flexible plate 7, substantially in the shape of a "U", fixed on the one hand to the housing of the detection device 4, and on the other hand to the part 2 by any means. Thus in operation the detector 4 can be held elastically against the tape 3 so as to guarantee the detection geometry. According to a variant illustrated by FIG. 4, the elastic support 7 of the detection device 4 consists of a flexible strip in the shape of an "I". In this variant, the ribbon 3 passes through a slot 8 of the detector 4. The detection device 4 itself can operate according to various principles, and comprises, according to its principle of detection, either two opposite parts located on either side of the perforated tape 3, or a single body placed on one side or the other of the perforated tape 3. The detection device 4 can be an opto-electronic device, the light rays of which pass through the perforations of the tape 1. It can be It can also act as a magnetic detector, in various forms known per se Hall effect detector, magneto-resistive sensor, inductive sensor, capacitive sensor, a pneumatic sensor, etc. In the case of a capacitive sensor, one of the capacitor plates is formed by the perforated tape 3 itself. In the latter case, as shown in Figure 3, the dielectric of the capacitive detector can be constituted by a blade 9 fixed on the detection device 4 between the perforated tape 3 and the sensor 4, this blade 9 ensuring the guiding of the tape 3. It goes without saying that the invention is not limited solely to the embodiments of this linear movement device which have been described above by way of examples. Thus one would not depart from the scope of the invention by modifying the materials of the tape and its support, by using other types of detectors, or even by replacing the fastening and support means described by all equivalents. In particular, the tape support could not be rectilinear but curvilinear following the path imposed on a mobile whose position must be determined, measured or controlled. In the second embodiment illustrated in FIGS. 5 to 8 of the measuring device, the latter is applied to measuring the displacement of a loading robot 10 of an automatic storage installation. In this embodiment, the measuring device still comprises a ribbon 3 which in this case is wound on a tensioning drum 11 and passes in front of or in a fixed sensor 4 as described above. The free end of the tape 3 is attached to the robot 10 so that the signals delivered by the sensor 4 make it possible to determine and display the position of the robot relative to the fixed storage compartments 12 and possibly to control its movements. In . variant partially illustrated in Figure 6, the tape 3 is fixed, stretched between two clamps 3a. The sensor 4 is mounted on the mobile member 10 of the installation and moves along the strip 3. In these embodiments the sensor 4 is of the opto-electronic type (FIG. 7) consisting of an emitting part 13 and a receiving part 14, the perforated metal strip 3 sliding inside the box containing the parts 13, 14. The two parts of the box are fixed to each other by screws. The perforated tape 3 slides with gentle friction in the grooves 15 of two guide parts 15a, 15b made of a self-lubricating material to maintain the reading distance regardless of the detection means. These guide pieces 15a, 15b are removable and interchangeable. They are preferably held in the service position by a transfer adhesive. The first emitting part 13 of the detection device is formed by a set of light diodes (not shown) or a light window of rectangular shape. This set of diodes is covered with a glass plate 16 or with another transparent material such as corundum, synthetic sapphire, etc., so as not to undergo wear due to the friction of the metal strip 3. On each of the end faces of the housing part is fixed a brush 18. Each brush 18 is placed so that its bristles rub against the perforated tape 3, and these brushes therefore carry out a cleaning of this tape before its passage in the detector. The brushes 18 could be replaced by any other means for cleaning the perforations, such as rotating cylindrical brushes arranged in pairs at the entrance and at the exit of the detector, compressed air blowing device, etc. On the second part 14 of the attached to the box is a set of photodetectors preferably arranged along two measuring channels out of phase with respect to each other, which set is also protected by a glass slide or the like (not shown in the drawing). These photodetectors constitute the second receiving part 14 of the detection device, and are. capable of emitting an electric pulse when they are excited by a light beam transmitted by the light diodes of the emitting part 13 of the device. The constitution of the detecting part 14 will be explained in more detail below in relation to the description of the various possible reading principles, this detecting part being produced in such a way as to include at least one detector for each perforation "seen" -by this part. detector, each detector "seeing" only one perforation each time. These photodetectors are connected in a manner known per se to means for cumulative counting of electrical pulses emitted by each photodetector, mounted inside the second part of the box. As shown for example in Figure 6, the tape 3, which constitutes the measuring scale, is provided with elongated perforations 5 having the shape of substantially rectangular slots, rounded at both ends, and whose edges extend perpendicular to the longitudinal axis of this tape 3. These perforations 5 are made according to a pitch n and have, in this example, a width equal to n/2. According to a preferred embodiment, the pitch n is equal to four millimeters, and each perforation therefore has a width of two millimeters and extends over a height of approximately seven millimeters. During the relative movement of the box 13,14 and the perforated tape 3, the light beams emitted by the first part 13 of the detection device are transmitted to the receiving part 14 thereof at the level of each perforation, and the two paths of this detecting part 14 then emits electrical signals which, with the aid of a phase shift and an appropriate signal shaping (square signal), allow a division by four of the pitch of the perforation, as well as 1 at the discrimination of the direction of movement. A relative displacement measurement is thus obtained carried out with an accuracy of one millimeter (in the case of a perforation pitch of four millimeters). This accuracy is more than sufficient for the applications for which the displacement sensor according to the invention is particularly intended: overhead crane driving, automatic storage, panel cutting, etc. The accuracy obtained can be further improved using an appropriate detecting part 14 as will be seen below. Of course, the two essential members (ribbon 3 and sensor) of the displacement measuring device according to the invention can be either fixed or mobile. Thus the perforated tape 3 can be fixed, and the detection device then moves relative to it or, on the contrary, the detection device is fixed and the perforated tape 3 is mobile, it is then advantageously formed by a tape without thin or wound on a tensioning drum. It will be noted that the assembly obtained is particularly inexpensive to produce and solid. Indeed, the perforated metal strip 3 can be obtained very easily by stamping, laser cutting, milling, etc. and is therefore of a particularly low cost price and much lower than the graduated rulers traditionally used in this type of displacement measuring device. In addition, this metal strip is preferably made in the form of a strip of a flexible stainless alloy which can be rolled up and sold in the form of coils for example, which facilitates its packaging and further reduces its cost. Of course, tensioning means, clamps, winding drum or spring, will then have to be provided at each end of this flexible tape when it is in use. This tape 3 is also very insensitive to dirt in fact, given their large size, the perforations 5 made in it do not clog and, in any case, the brushes 18 or other similar devices arranged at the entrance and . at the outlet of the sensor prevent any obstruction of these perforations by causing continuous cleaning of the tape 3. In addition, this perforated tape 3 is absolutely not afraid of scratches, deposits, etc... contrary to the rules commonly used in measuring devices displacements (quartz ruler or metallized and micro-engraved glass) and does not require any special protection device. Unlike the reading systems used in machine tools, there are no masks but reading is done directly through large openings. Due to the size of the perforations 5 (width two millimeters) of the tape 3, the detectors of the part 14 of the sensor can also be formed by small diodes whose diameter (two millimeters) is equal to the width of the perforations 5, of so that each diode only processes the transmitted light beam each time by a single graduation 5. At this time there is no need to provide masks or grids to achieve the phase shift between the signals emitted by these detector diodes , as explained in the previous patent FR 84 420 024.4 in the name of the Applicant, and this phase shift will be achieved by construction, that is to say by the arrangement of the diodes relative to each other. Several detectors can be placed in series in each of the two channels or in parallel to increase the resolution of the system, which also makes it possible to reduce the risks of errors linked to the failure of a diode in one channel. Finally, the detecting part 14 of the sensor can be formed by one or more microarrays of photodiodes or photosensitive sensors called CGD or DTC. Such networks comprise a large number (for example 50) of photodiodes or photosensitive sensors per mm, so that at the same perforation 5 of the ribbon "read" by the detecting part 14 correspond approximately one hundred photodiodes, which practically allows to multiply by at least one hundred the resolution obtained. Thus, for example, with a perforation pitch of 4 mm, the accuracy obtained could be 0.01 mm instead of 1 mm with the two conventional detection devices described above. In this case, the diodes of the microarray can be activated, so as to be made alternately conductive and non-conductive, so as to simulate a stationary etching. The groups of diodes made conductive can also be moved by suitable electronic means, to the right or to the left, so as to simulate a mobile etching. Such arrays of diodes, and these two types of etching simulation are used in the linear measurement system known under the trade name MK IV from the Philips Company. It can therefore be seen that the displacement measuring device according to the invention can, with the same particularly inexpensive and not very fragile measuring element (the tape), make it possible to obtain a resolution which can range from a few millimeters to a few microns. , by simply changing the sensing part itself. FIG. 8 shows another embodiment of the sensor in which the casing is in the form of two parts 20, 21 articulated to one another, which facilitates its opening for cleaning. As in the previous example, a passage is made between the two parts 20, 21 to allow the sliding of the perforated tape 3. In this case, the transmitting part 16 is formed by a light window and the detecting part 24 is formed by a set of diodes covered with a mask 19, these two parts being of course also covered by a glass plate or the like. In this case, tape guide means 3 are also provided. They can be formed by two oscillating pads 22a coming into contact with the edges of the ribbon and two fixed plates 22 coming into contact with the side faces of the ribbon. These pads and these plates are made of a hard and resistant material such as carbide, ceramic, alumina, sapphire, etc. The measuring device described can take many different forms, mainly as regards the detector. used, the choice of which is practically unlimited and depends only on the intended use and the processing of the signals emitted, as well as the precision of the desired measurement. The measuring element or tape 3 is always found in all applications, it always consists of a flexible metal tape that is practically inextensible for the tractions envisaged, practically insensitive to possible thermal variations, solid, durable. This measuring element comprises equidistant perforations, the width of which is preferably equal to the half pitch of the graduation which they constitute. This strip made of a steel of the maraging type NI-CO-MO has high and very similar limits of elasticity and rupture; high dimensional stability to tensile stresses (elasticity less than 50//Kg.M); very high resistance (at Åa 150 Kg) given the thinness of the tape (about 0.2 mm) and the perforations; great stability over time thanks to a structural aging treatment; a low coefficient of expansion of the order of 9.5 microns/meter/degree C. The great flexibility of the tape allows it to be wound either for transport and distribution or when used with a winding drum or pulley transmissions ( diameter of the pulleys or winder of the order 100 mm). The relatively large dimensions of the openings, 4 mm wide and 7 mm high, reduce the risk of their clogging, facilitate cleaning and allow high assembly tolerances perpendicular to the direction of measurement. This leads us to the measurement accuracy which we have seen depends essentially on the sensor. Note that by stamping it is possible to produce perforated tapes with a precision of less than 0.5 per step, i.e. a cumulative precision of 0.1 mm/M. The very design of this measuring element, which can be stretched between two points, supported by a profile, rolled up, fixed or mobile, allows great flexibility in the design of the measuring installation itself and to adapt to all the scenarios. The device according to the invention makes it possible to measure displacements of several hundred meters, for example up to 250 or 300 meters, but of course it can also be used for measuring displacements of lower amplitude, for example order of the meter or smaller. This allows it to be used on cut-to-length machines for measuring the movement of the saw, for example. This measuring device is notably remarkable in that a. It uses a flexible strip of hard stainless steel with large openings that are insensitive to dirt. b. The tape can be optically checked on a measuring bench to check the accuracy of its graduation formed by the perforations. vs. I1 is compatible with most existing detection means without contacts, magnetic, capacitive, pneumatic, opto-electric. d. It can operate in aggressive liquids and environments. e. I7 allows a direct reading without mask by extremely frank all or nothing signals allowing a great precision by optical or electronic interpolation. f. The slits being elongated, the tape does not have to be guided with great precision. g.It allows high-speed movements of the movable member, particularly in the case where the tape 3 is fixed

Claims

1. Device for measuring lengths comprising a measuring element provided with a scale and a sensor delivering signals representative of the relative displacement between this scale and this sensor characterized in that the measuring element is constituted by a metal strip flexible and dimensionally stable under the conditions of use (temperature, tensile forces); in that this metal strip is provided with equidistant perforations constituting said graduation.

2. Device according to claim 1 characterized in that the metal strip passes through the sensor.

3. Device according to claim 1 characterized in that the metal strip moves opposite the sensor.

4. Device according to claim 3 characterized in that the metal strip is held in mechanical contact with the sensor.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the metal strip is fixed, the sensor being mobile.

6. Device according to claim 5 characterized in that the metal strip is stretched between two fixed points.

7. Device according to claim 5 characterized in that the metal strip is mounted on a rigid support.

8. Device according to one of claims 1 to 4 characterized in that the metal strip is movable, the sensor being fixed 9. Device according to claim 8 characterized in that the metal strip is mounted on a movable element of a machine.

10. Device according to claim 1 characterized in that the metal strip is wound on a tensioning drum, its free end being fixed to a movable member whose displacements are to be measured.

11. . Device according to one of the preceding claims, characterized in that the width of the openings of the metal strip is equal to half a step of the scale.

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each perforation has the shape of an elongated slot, the edges of which extend substantially perpendicular to the longitudinal direction of the tape.

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the body of the sensor is formed by a housing in two parts, inside which is provided a passage for the sliding of the tape, the emitting and detecting parts of the sensor being arranged in one of the parts of the box.

14. Detector according to claim 13, characterized in that the strip is mounted with gentle sliding friction on the sensor and guided by interchangeable self-lubricating pads.

15. Device according to one of Claims 2, 13, 14, characterized in that tape cleaning means are provided on either side of the body of the sensor.

16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the strip is made of hard stainless steel.

17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor is mounted on the fixed or mobile part of the device by means of elastic support means.

18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises means for guiding the tape relative to the sensor formed by oscillating pads, cooperating with the edges of the tape, and side plates, in a hard material and wearing.